符号表管理和错误处理.ppt

*1* 编 译 原 理 * S.P O.P 语义分析、生成中间代码 生成目标程序 代码优化 语法分析程序 词法分析程序 错 误 处 理 符 号 表 管 理 *2* 编 译 原 理 * 第6章 符号表管理和错误处理 1. 明确符号表的作用、内容、组织 2. 明确错误处理的两种方法：错误校正和局部化处理 教学目标 *3* 编 译 原 理 * 6.1 符号表管理 6.2 错误处理 6.3 PL/0编译程序的错误处理 教学内容 *4* 编 译 原 理 * 编译程序中使用最多的数据结构是表 源程序中的各种信息，以便查询或修改 在这些表中，尤以符号表最为重要 生存期最长 使用最为频繁 6.1 符号表管理 *5* 编 译 原 理 * 6.1.1 符号表的作用和内容 作用： （1）收集符号的各种信息 （2）语义检查的依据 （3）目标代码生成阶段地址分配的依据 内容：名字栏信息栏 *6* 编 译 原 理 * 6.1.2 符号表的组织 操作： （1）向表中填入一个新标识符。 （2）对于给定一个标识符： 查找是否在表中； 访问它在表中的相关信息； 在表中填写或更新它的某些信息。 （3）更新或删除一个或一组无用的项。 *7* 编 译 原 理 * 6.1.2 符号表的组织 符号表的总体组织： （1）多张 （2） 一张 （3）前两种的折中 符号表项的组织： （1）线性组织 （2）排序组织 （3）散列组织:效率高，为多数编译程序采用 *8* 编 译 原 理 * Hash表的基本思想是： p为符号表设置一个足够大的空间M p为符号构造一个散列函数Hash(Ki)，使得0 Hash(Ki) M-1,i=1，2，n p这样查找Ki时，Hash(Ki)就决定了Ki在符号表中 的位置 *9* 编 译 原 理 * 构造Hash函数的方法： p将标识符中的每个字符转换为一个非负整数 p将得到的各个整数组合成一个整数（可以将第一 个、中间的和最后一个字符值加在一起，也可以将 所有字符的值加起来） p将结果数调整到0M-1范围内，可以利用取模的方 法，Ki%M（M为素数） *10* 编 译 原 理 * 解决地址冲突的方法： 由于用户定义标识符的随机性，Hash函数值在0M-1范围内 不一定唯一 若两个标识符具有相同的函数值，则可用开放地址法或链地 址法解决冲突，有关内容可以参考数据结构的教材。 *11* 编 译 原 理 * 词法错误 语法错误 语义错误 违反了语言的环境限制 数组维数太大 循环嵌套层数太多 6.2 错误处理 *12* 编 译 原 理 * 词法错误、语法错误和语义错误 词法错误：不合法单词 例：mian( ) int 3sum; 语法错误：源程序在语法上不符合文法 例：Ax , y =B+*C *13* 编 译 原 理 * 超越系统限制：(计算机系统和编译系统) 1. 数据溢出错误，常数太大，计算结果溢出。 2. 符号表、静态存储分配数据区溢出。 3. 动态存储分配数据区溢出。 语义规则 1. 标识符先说明后引用 2. 标识符引用要符合作用域规定 3. 过程调用时实参与形参类型一致 4. 参与运算的操作数类型一致 5. 下标变量的下标不能越界 语义错误主要包括：程序不符合语义规则或 超越具体计算机系统的限制 *14* 编 译 原 理 * 错误处理方法有两种： 错误校正法： 根据文法进行错误改正 错误局部化法： 把错误的影响限制在一个局部的范围，避免 错误扩散和影响程序其他部分的分析 *15* 编 译 原 理 * 错误局部化法 词法分析：发现不合法字符，显示错误，并跳 过该标识符(单词)继续往下分析。 语法语义分析：跳过所在的语法成分(短语或语 句)，一般是跳到语句右界符， 然后从新语句继续往下分析。 *16* 编 译 原 理 * 错误局部化处理的实现（递归下降分析法） err: 全局变量，存放错误信息。 用递归下降分析时，如果发现错误，便将有关 错误信息（字符串或者编号）送err，然后转错 误处理程序； 出错程序先打印或显示出错位置以及出错信息 ，然后跳出一段源程序,直到跳到语句的右界符 或正在分析的语法成分的合法后继符号为止,然 后再往下分析。 *17* 编 译 原 理 * if_ statement( ) getsym( ); /*读下个单词符号*/ C( ) ; /*表达式处理程序*/ if not sym=“then” err :=“缺then” ; error( ); /*出错处理程序*/ else getsym( ); statement( ); if sym=“else” getsym( ); statement( ); if then else; error( ) printf(linecnt, err); do getsym( ); while(sym!=“;” or sym!=“end” ) 发现错误立即跳到语句结尾 处(语句右界符 ; 或end),这 样处理较粗糙,将跳过太多； 上例中,缺then,就将跳过整个 条件语句,使得then后的语句 都被跳过而不分析,其中有错 误就发现不了 *18* 编 译 原 理 * (3) 提高错误局部化程度的方法 设 S1: 合法后继符号集 (某语法成分的后继符号) S2: 停止符号集 (跳读必须停止的符号集) error(S1,S2 ) printf(linecnt, err); do getsym( ); while(sym not in S1 or not in S2 ) 若有错,则可跳到then 若statement有错,则可跳到else if then else; *19* 编 译 原 理 * 6.3 PL/0编译程序的错误处理 错误局部化处理遵循以下两条原则。 （1）镇定原则 （2）关键字原则 在进入某个语法单位时，调用test检查当前符号是否属 于该语法单位的首符号集。若不属于，则滤去首符号和 后继符号集合外的所有符号。 在语法单位分析结束时，调用test，检查当前符号是否 属于调用该语法单位时应有的后继符号集合。若不属于 ，则滤去后继符号和首符号集合外的所有符号。 *20* 编 译 原 理 * test过程有三个参数：s1、s2、n S1：可允许的下一个符号集合，如果当前符 号不在此集合中，当即得到一个错误号； S2：另加的停止符号集合，在某上出错状态 下，可恢复语法分析继续正常工作的补充单词 符号集合； 整数n，表示有关错误的诊断号。 *21* 编 译 原 理 * 在进入某个语法单位时，调用TEST滤去 开始符号前的所有符号。 在语法单位分析结束时，调用TEST滤去 当前符号到后继符号之间的所有符号。 TEST TEST *22* 编 译 原 理 * 开始符号集合与后继符号集合 *23* 编 译 原 理 * TEST测试过程流程图 *24* 编 译 原 理 * void factor(fsys) struct node *fsys; void expression(); int m=0,n=0,i; char *tempset =“rpsren“,NULL; struct node *temp; temp=(struct node*)malloc(sizeof(struct node); while(tempsetm!=NULL) temp-pan+=tempsetm+; temp-pan=NULL; test(facbegsys,fsys,24); /* 24:表达式的开始符不能是此符号*/ while(in(sym,facbegsys)=1) if(strcmp(sym,“ident“)=0) i=position(id); if(i=0) error(11); else switch(tablei.kind) 因子的处理过程 *25* 编 译 原 理 * case constant: gen(lit,0,tablei.val); break; case variable:gen(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break; case procedur: error(21); break; getsym(); else if (strcmp(sym,“number“)=0) if(numAMAX)error(31); num=0; gen(lit,0,num); getsym(); else if (strcmp(sym,“lparen“)=0) getsym(); expression(add(temp,fsys); if (strcmp(sym,“rparen“)=0) getsym()